题目内容

【题目】两个质量都是0.2kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为=0.1 kg的子弹以=140 m/s的水平速度射向A,如图所示。射穿A后,进入B并同B一起运动,测得A落点到桌边缘的水平距离10m,桌面距地面高度5m。求:

(1)当子弹穿出砂箱A时,子弹的速度

(2)沙箱B落点到桌边缘的水平距离

(3)子弹在砂箱A、B中穿行时分别产生多少热量。

【答案】19.(1)100m/s (2)40m (3)460J 270J

【解析】(1)子弹射穿物块A后,设A以速度沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运动,则有: ,代入数据解得: ,则有: ,设此时子弹的速度为,则根据动量守恒定律: ,则

(2)设子弹射入物块B后,子弹与B的共同速度为,取向右为正方向,子弹与两物块作用过程系统动量守恒,则有:

解得B离开桌边的速度为:
所以砂箱B落到桌边缘的水平距离为:

(3)在A中穿行时,根据能量守恒:

B中穿行时,根据能量守恒:

练习册系列答案
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【题目】利用气垫导轨验证动能定理,实验装置示意图如图所示:

实验主要步骤如下:

①在水平桌面上放置气垫导轨,将它调至水平;

②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F,从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;

⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

回答下列问题:

(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感移)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___ (用测量量的字母表示),则可认为验证了动能定理;

(2)关于本实验,某同学提出如下观点,其中正确的是 ________

A.理论上,遮光条的宽度越窄,途光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度

B.牵引滑块的细绳应与导轨平行

C.需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响

D.托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

(3)不计空气阻力,已知重力加速度,和实验测得的物理量,根据“mg-F=ma”,可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m1;

若考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m2,则m1____ m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。

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